逆向工程在复杂零件中的应用毕业论文

基于逆向工程的机械零部件设计及分析随着科学技术的不断发展，机械行业在各种领域得到了广泛的应用。

而机械零部件作为机械设备的重要组成部分，其设计和分析对于机械行业具有非常重要的意义。

本文将介绍基于逆向工程的机械零部件设计及分析。

一、逆向工程在机械零部件设计中的应用逆向工程是一种将已有的物体进行分解、分析、再生产的技术。

在机械零部件的设计中，逆向工程有着广泛的应用。

一方面，逆向工程可以帮助工程师研究已有的零部件，分析其特点和缺陷，为进行更好的改进提供依据；另一方面，逆向工程也可以帮助设计师在没有完整图纸的情况下，快速地构建出一个相似的零部件，提高设计效率。

逆向工程在机械零部件设计中的应用过程可以分为以下几个步骤：1.扫描：使用扫描仪或其他设备对已有零部件进行扫描，得到3D模型数据。

2.重构：将扫描得到的数据进行重构，构建出零部件的3D模型。

3.分析：对重构后的3D模型进行分析，包括材料强度分析、工艺性分析等。

4.优化：对分析后的数据进行优化，改善零部件的性能和质量。

5.制造：根据优化后的3D模型进行制造。

二、机械零部件的设计流程机械零部件的设计流程一般包括以下几个阶段：1.需求分析：对机械零部件的使用需求进行分析，包括使用环境、工作条件等。

2.概念设计：在需求分析的基础上，进行初步的设计，确定机械零部件的构造形式和工作原理。

3.详细设计：对概念设计进行细化，考虑机械零部件的各种细节和工艺性问题。

4.制造和装配：将设计图纸交给制造和装配人员进行制造和组装。

5.测试和优化：对制造的机械零部件进行测试和优化，发现问题并进行改进。

逆向工程可以在需求分析和详细设计两个阶段支持机械零部件的设计。

在需求分析阶段，通过逆向工程可以帮助设计师更好地了解已有零部件的性能和工作条件，发现新的需求并加以考虑；在详细设计阶段，通过逆向工程可以帮助设计师构建出更加准确的3D零部件模型，并进行性能和质量分析。

三、机械零部件的分析方法在机械零部件的设计和分析中，有许多分析方法和工具可供使用。

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术是一种通过分析已有产品或系统的性能、结构、功能等，从而获取其设计原理、制造工艺、技术参数等关键信息的技术。

随着科技的不断进步，逆向工程技术已经成为产品创新、技术升级和市场竞争的重要手段。

本文将就逆向工程技术的原理、方法及其在工程领域的应用进行详细探讨。

二、逆向工程技术的原理与方法1. 逆向工程技术的原理逆向工程技术基于对已有产品或系统的逆向分析，通过获取其结构、性能、功能等关键信息，进行反向推导，从而掌握其设计原理、制造工艺和技术参数。

这一过程需要借助多种技术手段，如物理测量、化学分析、计算机辅助设计等。

2. 逆向工程的方法（1）物理测量法：通过使用各种测量设备，如三坐标测量机、激光扫描仪等，对产品进行尺寸测量和形状分析。

（2）化学分析法：通过对产品材料进行化学成分分析和组织结构分析，了解材料的性能和制备工艺。

（3）计算机辅助设计法：利用计算机辅助设计软件对测量和化学分析结果进行建模和仿真，获取产品的设计原理和制造工艺。

三、逆向工程技术在工程领域的应用1. 产品创新与优化逆向工程技术可以用于产品的创新与优化。

通过对已有产品的结构、性能、功能等进行深入分析，可以获取其设计原理和制造工艺，从而为新产品的设计和优化提供参考。

此外，逆向工程技术还可以用于对复杂产品的快速原型制作，缩短产品研发周期。

2. 技术升级与改造逆向工程技术可以用于技术升级与改造。

对于一些老旧设备或生产线，通过逆向工程技术获取其关键技术和制造工艺，可以对其进行技术升级和改造，提高其性能和效率。

此外，逆向工程技术还可以用于对一些复杂设备的维修和维护，降低维修成本和时间。

3. 知识产权保护与侵权调查逆向工程技术还可以用于知识产权保护与侵权调查。

通过对疑似侵权产品的分析，可以获取其设计原理和制造工艺，从而判断其是否侵犯了原产品的知识产权。

此外，逆向工程技术还可以用于对产品进行反伪造和溯源，保护消费者的权益。

西南科技大学毕业设计（论文）题目名称：风扇叶片的非接触测量和三维建模研究年级：2004级■本科□专科学生学号：20045659学生姓名：都方军指导教师：乐莉学生单位：制造科学与工程学院技术职称：副教授学生专业：机械0408 教师单位：制造学院西南科技大学教务处制西南ug网 Ⅰ风扇叶片的非接触测量和三维建模研究摘要：随着计算机技术的迅速发展，计算机三维造型技术特别是逆向工程技术在工业上已经得到了广泛的应用。

为了解决风扇叶片难以精确测量的问题，本文研究了风扇叶片外形的逆向工程造型方法，并对逆向工程概念、方法进行系统的阐述。

通过光学扫描仪的非接触测量获取风扇叶片表面的云状数据,并利用Imageware和geomagic软件对测量数据进行处理,且基于NURBS曲面重构理论进行叶片造型表面重构,最终实现了风扇的曲面重构，产生风扇的三维模型及二维图。

与传统的正向设计方法相比,该方法提高了工作效率,缩短了新产品的开发周期。

关键词：逆向工程；非接触测量；点云；建模Fan Blade non-contact measurement and 3D ModelingAbstract：With the rapid development of computer technology, Three-dimensional computer modeling technology, especially the reverse engineering technology in the industry, has been widely used. Fan Blade difficult to solve the issue of accurate measurement, This paper studies the shape of the fan blade reverse engineering modeling method, And reverse engineering concepts, methods and systematic elaboration. By optical scanners access to the non-contact measurement of the fan blade surface cloud of data, with Imageware and geomagic, the measurement data is processed and NURBS surface reconstruction based on the theory blade shape surface reconstruction, The ultimate realization of a fan surface reconstruction, Being designed with the traditional method, The method improves the working efficiency, Shorten the development cycle of new products.Key words:Reverse Engineering; Non-contact measurement; Point Cloud; Modeling目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题提出的背景及意义 (1)1.21 逆向工程在国内外研究状况 (1)1.22 逆向工程的原理及特点 (2)1.23 逆向工程的流程及应用领域 (3)1.24 课题的目的及意义 (5)1.3 研究内容 (5)第2章逆向工程软硬件设备及过程 (5)2.1 扫描设备 (5)2.2 点云处理软件 (8)2.3 曲面处理软件 (8)2.4 实体建模软件 (10)2.5 实体三维数据的扫描 (12)2.6 点云处理 (13)2.7 曲面重构 (14)2.8 实体建模 (19)2.9 后续加工处理 (20)第3章建立风扇叶片数模的具体步骤 (22)3.1 风扇叶片逆向开发的流程 (22)3.2 模型分析 (22)3.3 扫描 (22)3.4 点云数据处理 (34)3.4.1 清除噪点 (34)3.4.2 手动注册 (35)3.4.3 全局注册 (36)3.4.4 合并 (36)3.4.5 补洞 (37)3.4.6 边界优化 (37)3.4.7 简化数据及保存 (37)3.5 曲面造型 (38)3.5.1 对齐点云 (39)3.5.2 建立圆柱面 (40)3.5.3 建立球面 (40)3.5.4 建立球底面 (40)3.5.5 偏移球面及上下底面 (41)3.5.6 剪切中间凹槽及洞 (41)3.5.7 建立小圆柱及洞 (42)3.5.8 提取一个叶片及建立曲面 (42)3.5.9 偏移扇叶曲面并倒角 (43)3.5.10 建立另外2个叶片面 (43)3.5.11 数据转化导出通用格式 (44)3.6 实体造型 (44)3.6.1 数据导入 (45)3.6.2 曲面缝合及模型实体化 (46)3.6.3 产生风扇叶片的二维图 (46)结论 (48)参考文献 (53)致谢 (54)第1章绪论1.1 引言反求工程(Reverse Engineering)是根据现有实物模型的测量数据演绎出零件的设计概念和CAD模型，其目的就是消化吸收并改进国内外先进技术，快速赶上或超过世界先进生产技术水平、赢得市场竞争．作为近年来迅速发展的快速设计制造技术的重要分支，可大大缩短产品制造周期，因而在制造领域得到了广泛的应用。

反向工程技术在零部件设计中的应用随着科技的不断发展，反向工程技术越来越被人们所熟知和应用。

这项技术可以将实物通过扫描、建模、逆向构造等方式进行数字化处理，最终得到数字化三维模型。

反向工程技术在各领域中都有广泛的应用，其中应用非常广泛的就是在零部件设计中。

反向工程技术不仅可以为后期的设计提供参考和依据，还可以通过数字化模型对原有的零部件进行优化和改善，从而提高生产效率和产品质量。

零部件的设计是复杂而庞大的工程，通过反向工程技术，可以大大降低设计难度和成本。

首先，在零部件生产过程中，设计人员往往需要对已有的零部件进行复杂的测量和参数获取，从而进行后续零部件的设计和制作。

而基于反向工程技术的数字化测量可以直接获取零部件的几何数据，省去大量的测试和检测过程，从而缩短了设计周期，提高了效率。

其次，在原有零部件的基础上，可以利用反向工程技术对其进行逆向构造和改良。

通过数字化三维模型对零部件的结构进行分析和设计，可以发现原有零部件存在的缺陷和不足之处，从而优化零部件结构和材质，提高零部件的稳定性和耐用性。

再者，反向工程技术可以利用数字化模型，进行零部件的再制造和维修。

针对一些老旧设备或者零部件不再生产的情况，可以通过数字化测量和逆向构造等技术，制造出相同或更优质的零部件，从而实现设备的更新和维修。

同时，在零部件损坏或者出现问题时，利用数字化模型可以对零部件进行修复或替换，提高维修效率和成本控制。

综合来看，反向工程技术在零部件设计中的应用具有重要的意义和价值。

不仅能够提高工作效率和产品质量，还可以为企业带来巨大的经济效益。

通过数字化测量和逆向构造等手段，实现物理实物到数字化模型的转化，不仅为零部件制造提供了新思路和技术支持，而且也为相关领域的创新做出了一定的贡献。

随着反向工程技术的不断进步和完善，相信其在零部件设计上会发挥更加重要的作用。

逆向工程在汽车零部件设计制造中的应用摘要：在汽车制造领域，逆向工程的核心是改变原有数据源，从顾客的特定需求中获取更多顾客信息，并从其特定需求或产品特性中挖掘顾客的真实需求，制订有目标的市场推广工作计划与过程，设计更加科学的资源分配方式，以全面提升汽车制造品质，并且还可以对关键的质量控制环节进行保证。

因此，本文着重对逆向工程在汽车零部件制造质量控制工作中的具体应用进行了全面分析和研究，在逆向工程和虚拟装配技术的基础上，深入探讨了汽车零部件制造过程中的质量检验和控制方法，从而有效提升汽车产品制造质量，促进我国汽车工业朝着更高的方向发展。

关键词：逆向工程；汽车零部件；设计制造；应用前言方法。

所以，为了促进汽车零部件随着计算机辅助几何设计理论技术的进一步发展和CAD等集成系统的大量开发，逆向工程也渐渐发展起来。

逆向工程是指一种能以先进生产技术以及设备实物为主要研究对象，并利用CAD/CAM等先进设计制造技术手段，实现对产品智能复制的新学科。

在此基础上，本文提出了一种基于逆向工程的产品设计的设计与制造，必须加强逆向工程的应用。

1逆向工程在汽车零部件设计制造中的应用价值近几年，随着社会的快速发展，人们对汽车性能和设计也变得更加重视，在汽车零部件的设计过程中，要充分运用现代科技，推动汽车的更新，通过现代科技的运用，结合现代设计方法，大大缩短设计的时间，从而使汽车设计功能能够进行有效的调整，使汽车功能能够满足人们的需要。

在汽车零部件设计制造阶段应用逆向工程，即结合现有的产品，利用反向思维，精确推算产品设计数据。

到目前为止，在汽车零部件的设计过程中，已经出现了大量的逆向工程实例，如反光镜。

目前，逆向工程在汽车零部件改型设计、质量分析检测、产品仿造等方面得到了广泛应用。

可以说，通过这种方式，可以极大缩短产品的设计周期，节省研发时间，提高更新效率[1]。

此外，利用逆向工程，企业在对新产品进行开发的过程中，不管是成本还是风险，都可以大大降低，这对于行业稳定发展具有很大的促进作用。

逆向工程技术论文逆向工程又叫反求工程或反向工程，下面是小编为大家精心推荐的逆向工程技术论文，希望能够对您有所帮助。

逆向工程技术论文篇一逆向工程技术及其应用摘要：通过分析和研究逆向工程技术，提出了其关键技术为数据采集、数据预处理、数据分割、曲面重构和CAD模型建模，分析了逆向工程技术在产品设计中的应用，其能提高产品设计的准确性，大大缩短产品研发周期。

关键词：逆向工程数据采集曲面重构点云0引言在21世纪的今天，市场的产品变化很快，能不能很快制造出符合市场需要的商品是一个公司生存发展的关键。

但由于很多原因我们只能得到简单的实物模型，无法得到图纸和相关的产品数据。

因此就没有办法得到产品的数据尺寸，从而把极大地困难带给后续的制造技术和模具的制造。

从而就急需一种能通过先进技术对实体进行处理进而将样品制造出来的技术，而逆向工程正是在这种背景下应运而生。

1逆向工程概述逆向工程又叫反求工程或反向工程，它是根据一个实物产品，通过三维数字化扫描仪精确快速的测量事物的轮廓坐标，再通过三维CAD曲面重建并修改后传递给一般地CAD/CAM系统，再通过CAM 编出刀具的程序传给CNC加工设备，从而制造相应的模具。

单地说，逆向工程就是根据已存在的产品样件模型，进行解剖、深化和再设计，反向推出产品设计数据的过程。

反向工程分为下面三类：①实物反向：它是已经有了实物，经过测量和相关分析进而再生产。

它有性能逆向、功能逆向、结构、材料等各方面的反向。

而且这种反向的目标可以是一个整体可以是一部件也可以是一组件。

②软件反向：我们把产品的样本和设计书、产品的图纸和使用手册、相关的标准和质量保证文件等都叫做技术软件。

它分为以下三类：有实物和全套技术软件的;只有全套技术软件的;只有实物的。

③影像反向:这种逆向没有技术软件也没有相关的实物，我们只能获得产品的一些广告图片和一些参观视频等，产品的研发人员只能根据这些资料去设计和构思产品，我们把这种反向叫做影像反向。

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术（Reverse Engineering Technology）在当代的制造业中占据了举足轻重的地位。

这项技术涉及到产品的反求设计和创新设计过程，是对原始产品设计的一种深入分析。

其研究涉及面广，包括了物理学、计算机技术、化学以及众多相关学科，应用场景多样，对工程领域有着深远的影响。

本文将就逆向工程技术的相关概念、原理以及在工程应用中的实际作用进行探讨。

二、逆向工程技术的定义与原理逆向工程技术是一种利用现有产品或服务，通过一系列的技术手段和工艺流程，对其进行结构、性能、功能等属性的研究，并最终达到反求其设计思路、原理和制造方法的目的。

其基本原理包括产品拆解、数据采集、数据处理、模型重构等步骤。

1. 产品拆解：对产品进行物理或化学的分解，以便于后续的数据采集和分析。

2. 数据采集：利用各种测量设备和技术，如三维扫描仪、CT 扫描等，获取产品的几何形状、尺寸等数据。

3. 数据处理：对采集的数据进行清洗、修正和优化，为后续的模型重构提供基础。

4. 模型重构：根据处理后的数据，建立产品的三维模型，进而分析其设计原理和制造方法。

三、逆向工程技术在工程应用中的作用逆向工程技术被广泛应用于汽车、机械、航空等工程领域。

以下是逆向工程技术在工程应用中的具体作用：1. 产品复制：对原产品进行反求，从而实现对产品的完全复制，达到高仿真的效果。

这在汽车行业尤为常见，对于零部件的制造和改进有重要的价值。

2. 故障诊断：通过对已出现故障的产品进行逆向分析，可以快速找到故障的原因和位置，从而采取相应的维修措施。

3. 产品改进：在了解原产品设计原理和制造方法的基础上，可以进行产品的优化和改进，提高产品的性能和质量。

4. 创新设计：逆向工程技术不仅可以帮助我们理解和学习原产品的设计思路和制造方法，还可以为创新设计提供灵感和思路。

通过对不同产品的特点和优势进行综合分析，可以设计出更具创新性和竞争力的新产品。

基于逆向工程的机械零件重构研究随着科技的不断发展，逆向工程作为一项重要的技术手段逐渐进入人们的视野。

逆向工程可以理解为通过对产品或零件的解构和分析，以获取设计信息，进而进行重构和改进的过程。

在机械制造领域中，逆向工程有着广泛的应用，尤其是在机械零件的研究与创新方面。

本文将探讨基于逆向工程的机械零件重构研究。

1. 逆向工程在机械零件研究中的应用逆向工程对于机械零件的研究和创新具有重要的意义。

通过对已有机械零件进行解构和分析，可以获取到工作原理、材料和结构等关键信息。

这些信息将有助于研究人员深入理解该零件的设计思路和工作原理，并为后续的重构和改进奠定基础。

2. 逆向工程的实施步骤实施逆向工程的过程一般包括以下几个步骤：首先，对机械零件进行解构，即将其拆卸为各个组成部分；接着，对每个组成部分进行详细的分析，包括材料成分、尺寸大小、外形特征等；然后，通过各种手段获取到零件的设计原理和工作模式；最后，基于所获得的信息，进行零件的重构和改进。

3. 逆向工程的应用案例以某种机械零件为例，应用逆向工程的思想和方法，可以实现对该零件的深度研究和改进。

首先，通过对该零件进行解构，得到各个组成部分；其次，对每个组成部分进行详细的分析，包括材料成分、加工工艺等；然后，通过实验和模拟，研究零件的工作原理和特性；最后，基于所获得的信息，进行重新设计和改进，以提高其性能和可靠性。

4. 逆向工程的优势和挑战逆向工程作为一种全新的研究方法，具有许多优点。

首先，它可以极大地提高研究效率。

通过对已有零件的解构和分析，可以迅速获取到设计信息，从而减少了设计时间和成本。

其次，逆向工程可以促进创新。

通过对已有零件的重新设计和改进，可以实现性能的提升和功能的扩展。

然而，逆向工程也存在一些挑战。

首先，信息获取可能存在困难。

某些零件的结构和工作原理可能十分复杂，需要耗费大量的时间和精力进行分析和实验。

其次，逆向工程还面临着法律和伦理的限制。

在进行逆向工程时，需要遵守相应的法律法规和伦理规范，以保护知识产权和法律权益。

逆向工程毕业论文（1）逆向工程毕业论文姓名 :班级 :学号 :导语：现代先进制造技术的发展，将实物的样件或模型转化为CAD数据模型，在利用快速成型系统、计算机辅助设计系统等对其进行数据处理，并不断的进行修改和优化设计这就是逆向工程技术。

逆向工程实现了从实际物体到几何建模的直接转换。

逆向工程技术涉及计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计等学科。

一逆向工程技术定义逆向工程也称反求法、反求工程。

逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。

它是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，在此基础上对已有产品进行CAD重建，在根据需求进行设计和改进，是对已有产品设计的再设计和改进。

逆向工程的主要任务是将原始物理模型转化为工程设计概念或产品数字化模型。

实物或样件一三维测量数据一三维产品数模一产品的一体化开发。

设计中充分利用CAI)／CAE／CAM技术对已有的产品进行设计服务。

二逆向工程测量系统根据测量时测量头是否和零件接触，可按其测量方式分两大类。

2．1 接触式测量：故名思议，测量时测量针头测量时和零件接触取得数据。

根据使用的测头不同。

又可分为触发式和连续式。

接触式应用最为广泛的是三座标测量机。

它是20世纪6o年代发展来的新型高效精密测量仪器，是有很强柔性的大型测量设备。

2．2 非接触式测量：根据测量原理的不同，可分为三角形法、激光干涉法、激光衍射法、结构光法、计算机视觉法、超声波法和层析法、CT测量法、MRI测量法等。

三逆向工程技术流程3．1 数据采集：逆向工程是以一个物理零件或模型作为开始，进而决定下游工程。

通常采用三坐标测量机、激光三维扫描、结构光测量等装置来获取样件的三维数据点。

3-2 数据处理：包括点云处理、曲线处理、曲面处理、误差分析①点处理过程：主要包括多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。

② 曲线处理过程：根据所要创建的曲线类型，曲线可以设计得与点的片段相同，让曲线更光滑；也可由已存在的点创建出曲面；检查和修改曲线，检查曲线与点或其它曲线的精确度、平滑度与连续的相关性在进行设计修改。

逆向工程在汽车零部件设计中的应用逆向工程也称反求工程，通常所说的逆向工程是指实物逆向，即指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何模型建模方法重构实物的CAD模型的过程。

随着我国汽车工业“十二五”发展规划从汽车整车制造向汽车零部件设计与制造转型，汽车零部件的创新设计与制造成为各地方汽车工业发展的重点，而逆向工程作为最佳的8消化、吸收、引进先进技术，实现新产品快速开发的重要技术手段，在汽车零部件制造中得到了越来越广泛的应用。

结合逆向技术推广与企业服务的实际经验，以某车型汽车后视镜为例，介绍了利用三维光学测量系统和Geomagic Studio 12 实现汽车零部件逆向工程设计的方法和过程，主要涉及逆向测量、数据处理、曲面模型重构以及与CAD系统的参数转换四个方面的技术，其流程与所涉及的关键技术如图1所示。

1汽车后视镜逆向测量基于汽车后视镜的外形特点，采用绵阳铁牛科技有限公司自主研发的TN 3D OMS.S测量系统，分测量前准备、测量规划和实体测量三个阶段，以实现汽车后视镜的逆向测量操作。

1.1测量前准备由于汽车后视镜表面光洁且具有高反光性，为了增强物体表面的成像性能，在汽车后视镜逆向测量前在被测物体表面均匀地白色显影仪。

测量前，还应调试测量系统，并用带有“TN”标记的标定板标定两相机参数。

1.2汽车后视镜测量规划测量前仔细观察被测物体结构，制定合理可行的测量规划。

根据汽车后视镜正反面结构不一致，柄部为安装部位较为复杂的特点，分两次实现后视镜的逆向测量。

第一次主体测量，在汽车正后视镜正反面的物体表面上粘贴足够的编码点作为TN 3D OMS.S 系统多视拼合的依据，并利用体外编码块实现测量过程中的正反面过渡；第二次测量重点在补齐后视镜柄部测量数据。

1.3汽车后视镜实体测量采用TN 3D OMS.S 系统测量时，利用光栅投射器将特定的结构光投射到汽车后视镜表面，利用标定好的两相机同步采集相应图像，然后对图像进行解码和相位计算，并利用立体匹配技术、三角测量原理计算出两相机公共区域内汽车后视镜表面的三维坐标值，最终实现汽车后视镜三维轮廓的精确测量和三维数字化建模。

目录1. 绪论 (3)1.1. 课题研究的提出与意义 (3)1.1.1课题背景 (3)1.1.2课题意义 (4)1.2逆向工程特点和过程 (6)1.2.1逆向工程的特点 (6)1.3快速成型的技术原理、早期发展和特点功能 (8)1.3.1快速成型原理 (8)1.3.2快速成型工艺方法 (9)1.4软件介绍 (11)1.4.1 Imageware软件简介 (11)1.4.2 Pro/Engineer软件逆向工程模块简介 (13)2.逆向工程一般步骤 (15)2.1实体三维数据的获得——扫描 (15)2.2点云处理 (15)2.3曲面重构 (16)2.4实体建模 (18)2.5 本次设计逆向方案的确定 (18)2.6 本章小结 (19)3.建立乌龟曲面具体步骤 (20)3.1乌龟曲面逆向开发的流程 (20)3.1.1数据获取和处理 (20)3.1.2点云数据清理 (20)3.1.3数据转化导出通用格式 (21)3.2小平面特征 (21)3.2.1造型前准备 (22)3.2.2输入点云数据 (22)3.2.3点云数据处理 (24)3.2.4包络处理 (26)3.2.5小平面处理 (26)3.3重新造型 (32)3.3.1修改数学属性 (33)3.3.2修改曲面 (34)3.3.3曲面重新构造 (35)3.4实体化过程 (35)3.5快速成型制造 (37)3.6质量评估检测 (38)3.7本章小结 (40)4.总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1.绪论1.1.课题研究的提出与意义1.1.1课题背景逆向工程技术是20世纪80年代初分别由3M公司、日本名古屋工业研究所以及美国UVP公司提出并研制开发成功的。

在国外，逆向工程越来越受到学术界和工业界的重视，目前逆向工程已经发展成CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究分支。

在数字化测量技术方面，测量方法各种各样，测量设备和精度日益提高。

由英国Ferranti 公司于20世纪50年代开始研制的三坐标测量机（coordinate measuring machine,CMM）,以及德国Zeiss公司于1973年推出的UMM500测量机已成为传统机械接触式测量方法的代表。

利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造逆向工程技术是一种通过分析产品的实际样品或现有的零部件来推导出其设计原理和制造工艺的方法。

利用逆向工程技术，可以将复杂机械零件进行三维建模，从而实现其制造和维修。

在本文中，我们将探讨逆向工程技术在复杂机械零件中的应用，并介绍一些常用的工具和软件。

逆向工程技术在复杂机械零件的三维建模中扮演着重要的角色。

这种技术可以帮助工程师们更好地理解产品的结构和工作原理。

通过逆向工程技术，工程师可以将实际样品或现有零部件进行扫描或测量，然后使用3D建模软件进行分析和重构。

这样一来，复杂机械零件的结构、尺寸和表面特征都可以被准确地模拟出来，从而为制造过程提供了重要的参考依据。

在进行逆向工程三维建模之前，首先需要进行数据采集。

这可以通过不同的方法来实现，如三维扫描、激光测量或CT扫描等。

这些数据采集方法可以提供精确的几何形状和表面曲率等信息。

一旦采集到了数据，就可以利用专业的三维建模软件进行重构。

这些软件提供了丰富的工具和算法，帮助工程师们更好地还原零件的形状和特征。

与此同时，一些高级软件还可以分析零件的材料特性和物理性能，以进行进一步的优化和改进。

逆向工程技术的应用不仅限于建模，还可以帮助工程师们在制造环节中实现复杂零件的制造。

通过分析逆向工程模型，工程师可以了解零件的制造工艺并进行相应的调整和改进。

逆向工程技术可以提供详细的几何形状和尺寸信息，帮助工程师们选择适合的加工工艺。

此外，逆向工程技术还可以用于制造工艺的仿真和优化。

通过将逆向工程模型导入工艺仿真软件，工程师们可以预测零件的加工过程和效果，并针对性地进行工艺改进，以提高制造效率和产品质量。

在逆向工程技术中，有一些常用的工具和软件，如CAD软件、数控机床以及各种扫描仪和测量设备。

CAD软件是逆向工程的核心工具之一，提供了强大的建模和分析功能。

而数控机床是将建模结果转化为实际零件的工具，可以根据设计要求进行自动加工。

逆向工程在曲面零件设计与检测中的应用研究Application and Study of Reverse engineering in the surface accessory design method and inspection摘要随着科学技术的发展和制造水平的提高，人们对曲面零件的精度要求越来越高。

但是由于曲面零件形状复杂，用传统的检具检验时难度大，且检测精度不高，如何采用有效的方法取代传统的检测工具，提高曲面零件检测精度是实际中急待解决的问题。

本文通过对逆向工程中的点云数据获取、数据预处理、曲面重构和曲面分析方法的研究，仔细分析了逆向工程软件Imageware的功能和基本原理，总结出Imageware在曲面重构和曲面检测中的方法、步骤和经验，为曲面零件的逆向造型设计和数字检测提供了理论和操作技术保障。

以逆向工程在曲面零件高尔夫球头造型方法中的实现为例，针对自由曲面在散乱点基础上重塑问题进行了研究，并在理论及应用中得到了相应的结论和实现。

通过对高尔夫球头应用逆向设计，实现了复杂曲面零件三维曲面重构，为在此基础上新产品的二次开发奠定了基础。

在对误差检测理论以及现行形位误差检测技术进行深入分析的基础上，提出了将逆向工程应用于复杂曲面零件的数字化检测方法。

通过建立曲面匹配，将测量所得的点云数据与数学模型在逆向工程软件Imageware进行形位误差比较。

该检测方法能够检测出传统方法难以达到足够精度要求的复杂曲面误差，对于实现生产检测的自动化、数字化具有重要的应用前景。

关键词：曲面零件；Imageware；NURBS；面轮廓度误差；高尔夫球头AbstractAlong with the develop of science technology and manufacture, the precision of inspection in surface accessory are enhancing gradually. But almost the surface accessory are complexity, using traditional tools to inspect is difficult and not exactitude. How to use another effective method to replace traditional way evaluate inspecting precision is urgent problem to be solved.Through analyzing the software “Imageware”function and fundamental, this paper studies the key technology of complicated surface, described indetail the reverse engineering technology: point data obtaining, surface construction, surface analysis etc, provides theory and technology foundation for applying reverse engineering to the model design and inspection of surface accessory.This paper takes the achievement of reverse engineering which applies on the surface accessory golf head model as a goal, carries out research aim at the reconstruction problem of free curved surfaces of surface accessory based on scattered points. Through applying reverse design to surface accessory, obtains 3D curved surface reconstruction of surface accessory. This project establishes the base of further design of successive CAD/CAM systems.On the basis of reverse engineering and error inspection theory, this project brings forward digitized inspection method which applies reverse engineering to surface accessory. Through establishing curved surface mating, putting points data and theory model to comparison and obtains inspect report. This method can inspect accuracy complicated surface that traditional method can’t meet sufficient accuracy requirements. It has application prospect to carryout the manufactured on-line automation and digitization.Keyword: Surface Accessory; Imageware; NURBS; Surface Figure Error; Golf Head目录第一章绪论 (1)1.1 本课题研究的学术背景 (1)1.2 逆向工程与检测技术 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 本课题主要研究内容 (3)第二章逆向工程及其测量方法研究 (4)2.1 逆向工程概述 (4)2.2 逆向工程测量方法 (7)2.3 逆向工程测量设备 (11)2.4 逆向工程测量数据格式转换 (12)第三章逆向工程三维模型重构技术 (13)3.1 点云数据的预处理 (13)3.2 三维曲面重构技术 (15)3.3 模型质量评价 (17)第四章逆向工程在曲面零件检测与设计的应用研究 (20)4.1 测量与检测技术概述 (20)4.2 面轮廓度误差的检测 (21)4.4 Imageware软件介绍 (24)4.3 高尔夫球头数据采集及预处理 (25)4.5 高尔夫球头的曲面重构 (28)4.6 曲面零件误差检测 (31)4.7 高尔夫球头测量过程中的精度分析 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)第一章绪论1.1 本课题研究的学术背景随着现代计算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向工程和检测，已经成为CAD/CAM 领域的一个研究热点，并且成为逆向工程技术应用的主要领域【1】。

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术，又称为反向工程或反向设计，是一种从已有的产品或样品中，提取出设计思想、工艺过程以及核心技术，并进行研究、改造和创新的过程。

这项技术在当今工业和产品设计中占有举足轻重的地位。

在过去的几年里，随着科技的发展和知识产权保护意识的增强，逆向工程技术的研究与工程应用逐渐成为国内外学者和企业关注的焦点。

二、逆向工程技术的理论基础逆向工程技术的理论基础主要包括计算机视觉、计算机图形学、计算机辅助设计、制造技术、材料科学等。

通过对产品进行测量、数据采集和模型重建，逆向工程技术能够提取出产品的三维几何形状和表面特征等信息。

同时，借助专业的软件和算法，还可以进一步分析产品的结构、材料、制造工艺等核心技术。

三、逆向工程技术的工程应用1. 汽车制造行业：在汽车制造行业中，逆向工程技术被广泛应用于新车型的研发和改进。

通过对竞品车型的测量和分析，可以提取出其设计思想和制造工艺，从而为新车型的研发提供参考。

此外，通过对现有车型的改进和优化，可以提高产品的性能和外观质量。

2. 机械制造行业：在机械制造行业中，逆向工程技术被用于设备的维修和升级。

通过对损坏或老化的设备进行测量和分析，可以提取出其关键部件的几何形状和尺寸信息，从而为设备的维修和升级提供依据。

此外，逆向工程技术还可以用于新设备的研发，通过借鉴其他设备的成功经验和技术，加速新设备的研发进程。

3. 电子产品行业：在电子产品行业中，逆向工程技术被广泛应用于产品的仿制和创新。

通过对竞品产品的测量和分析，可以提取出其电路设计、结构设计和外观设计等信息，从而为新产品的研发提供参考。

此外，通过对老旧产品的改进和升级，可以提高产品的性能和用户体验。

4. 医学领域：在医学领域，逆向工程技术被用于生物医学工程和医疗设备的研发。

通过对人体器官或组织的测量和分析，可以提取出其三维几何形状和结构信息，为医学研究和手术提供精确的数据支持。

逆向工程在复杂零件中的应用毕业论文目录第二章基本理论 (6)2.1三坐标测量设备 (7)2.1.1三坐标测量原理 (7)2.1.2种类和特点 (8)2.2三坐标测量的重定位和对称 (8)2.3数据转换 (9)2.4逆向工程的基本理论 (9)2.5逆向工程的基本流程 (10)2.6曲面造型的现状 (10)2.7 UG的简介 (11)第三章饮料搅拌器桶体三坐标测量 (13)3.1有关设备 (13)3.2硬件系统的建立 (13)3.3实验系统的确定 (13)3.4三坐标测量系统软件 (14)3.4.1常用三坐标测量划线系统的构成 (14)3.4.2 LMS主菜单 (14)3.4.3问题及测量方案 (18)第四章具体零件模型制作过程的过程 (19)4.1UG的用户界面及操作及制作工程 (19)4.2 UG的逆向造型遵循 (24)4.3搅拌器桶体整个制作过程 (27)结束语 (36)谢辞 (37)参考文献 (38)第二章基本理论2.1三坐标测量设备及测量原理三坐标测量机(Coordinate Measuring Machines，简称CMM)是一种三维测量设备，能将各种复杂零件表面几何形状数字化。

三坐标测量机初始是作为零件加工的误差评定的一种测量工具，随着计算机技术的发展，三坐标测量机的测试过程已完全实现计算机控制，可以根据被测零件的几何外形，自动生成测量路径，特别是CAD/CAM技术在制造业的广泛采用，三坐标测量机和CAD/CAM系统的一体化。

它有机地结合了数字控制技术，利用了计算机软件技术，采用了先进的位置传感技术和精密机构技术，并使之完美结合。

它顺应了硬件软件化的技术发展方向，使诸如齿轮、凸轮、涡轮涡杆等以前需要专用检测设备才能完成工件，现在可用通用的三坐标测量机进行数据采集，结合相应测量、评价软件来实现专业的检测、评价功能。

2.1.1测量原理根据测量要求，可把测量对象分为两类：规则几何形状和复杂形面结构。

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术，又称为反向工程或反求工程，是一种通过对现有产品或系统的性能、结构及制造过程进行解析、理解和再现的技术手段。

它是一种将已有的实物产品或现象，转化为可被理解的模型、工艺流程、制造配方等技术资料的方法。

在过去的几十年中，逆向工程技术已在众多领域，特别是工程领域内，展现出其巨大的潜力和价值。

本文将对逆向工程技术的研究以及其在工程领域的应用进行详细的阐述和讨论。

二、逆向工程技术的原理与过程逆向工程技术主要基于对现有产品或系统的物理特性、性能和结构的深入理解与解析。

它首先通过观察、测量和分析已有产品或系统的结构、性能和功能，然后利用各种技术手段，如物理建模、化学分析、图像处理等，获取产品的设计信息和技术资料。

接着，通过这些信息和技术资料，对产品进行复制或改进，以达到优化产品性能、提高产品质量、降低生产成本等目的。

逆向工程的过程主要包括以下几个步骤：产品检测与分析、物理建模或数据提取、几何和尺寸还原、加工过程研究以及产品设计重制。

这一过程既是一个知识再挖掘的过程，也是一项综合性强且复杂的技术工作。

三、逆向工程技术的工程应用逆向工程技术已被广泛应用于各个工程领域，如机械制造、汽车制造、航空航天、生物医学等。

在机械制造领域，逆向工程技术常被用于产品的优化设计和再设计，提高产品的性能和质量。

在汽车制造领域，逆向工程技术被用于汽车的设计和制造过程中，通过复制或改进已有的汽车设计，提高汽车的性能和舒适性。

在航空航天领域，由于产品的高精度和高复杂度，逆向工程技术更显得重要。

在生物医学领域，逆向工程技术被用于对人体的生物组织结构进行研究，从而推动医学诊断和治疗的技术发展。

四、逆向工程技术的挑战与展望虽然逆向工程技术具有许多优势和应用潜力，但同时也面临着一些挑战。

首先，逆向工程需要大量的数据和信息支持，这需要先进的技术手段和设备支持。

其次，逆向工程需要专业的技术人员进行操作和分析，这需要大量的专业知识和经验积累。

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术是一种通过对已有产品或技术进行反向研究，以获得其设计原理、结构特点、制造工艺等关键信息的技术。

随着科技的不断进步和市场竞争的日益激烈，逆向工程技术已成为许多企业和科研机构进行创新的重要手段。

本文将重点探讨逆向工程技术的原理、方法及其在工程领域的应用。

二、逆向工程技术的原理及方法1. 逆向工程技术的原理逆向工程技术主要基于对已有产品或技术的实物、样品、图纸等资料进行深入分析和研究，以获取其设计原理、结构特点、制造工艺等关键信息。

通过对这些信息的理解和掌握，可以实现产品的仿制、改进和创新。

2. 逆向工程的方法（1）实物拆解法：通过对产品进行拆解、测量和观察，获取产品的结构特点和制造工艺。

（2）图像处理法：利用计算机图像处理技术，对产品图像进行分析和处理，提取产品的几何形状、尺寸等关键信息。

（3）软件逆向法：通过对软件程序进行反汇编、反编译等操作，获取软件的源代码和算法等关键信息。

三、逆向工程技术在工程领域的应用1. 产品仿制与改进逆向工程技术可用于对已有产品进行仿制，快速复制同类产品。

同时，通过对产品进行改进和优化，提高产品的性能和质量。

2. 新产品开发逆向工程技术可用于新产品的研发过程，通过对市场上的同类产品进行逆向研究，了解其设计原理和结构特点，从而为新产品的设计和开发提供参考和借鉴。

3. 技术创新与研发逆向工程技术还可用于技术创新和研发过程中，通过对关键技术的逆向研究，掌握其核心技术，实现技术创新和突破。

四、逆向工程技术的挑战与展望1. 挑战（1）技术难度：逆向工程技术需要具备一定的专业知识和技能，包括机械、电子、计算机等多个领域的知识。

（2）法律问题：逆向工程可能涉及知识产权和专利权等问题，需要遵守相关法律法规。

（3）数据获取：在逆向工程过程中，需要获取足够的样品、图纸等资料，以确保研究的准确性和可靠性。

2. 展望随着科技的不断进步和市场的变化，逆向工程技术将面临更多的机遇和挑战。

逆向技术在模具零件修复设计中的应用摘要：随着科学技术的发展，我国的逆向技术有了很大进展，并在模具零件修复设计中得到了广泛的应用。

通过实物反求获得流道表面数据,在CAD环境下对获得的数据进行处理,设定工艺参数后在CAE中进行工艺优化,确定分型曲面获得模具CAD模型后在CAM系统中完成模具的数控加工。

运用这种将逆向工程、CAD/CAM/CAE技术相结合的模具设计制造方法,能够提高产品精度、降低产品成本、缩短模具制造周期、提高产品质量。

关键词：逆向工程;铸造模具;切削加工;数据处理引言逆向工程技术是现代高新技术之一，其主要特征是以逆向建模为基础，以产品结构与功能要素重现为导向。

逆向技术综合了现代设计和制造的并行思想，其三大核心技术为测量技术、网格剖分技术、重构曲面模型技术。

随科技的发展，能实现产品复原及创新开发的逆向工程技术，与现代CAD/CAM技术相结合，已成为现代机械设计师的必备重要技术手段，运用它可以有效再现产品原始设计特征参数，可以创造性地实现再设计。

1顺向工程与逆向工程设计在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。

这样的产品设计过程可以称之为“正向设计”，又称“顺向工程设计”。

逆向工程（ReverseEngineering）也称“反求工程”，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型，从而实现产品设计或制造的过程。

2逆向技术在模具零件修复设计中的应用2.1高速切削加工技术这是冲压模具制造中最为先进的一项技术，其特点体现在效率高、能耗低等方面。

与传统的切削加工相比，该技术无论是在切削速度还是在进给速度上，都显著提高，不仅如此，切削机理也随之发生了变化。

应用实践表明，在冲压模具制造中，高速切削加工单位功率的金属切除率比传统切削提高了40%左右，切削力降低了30%，由此使得切削刀具的使用寿命延长了70%以上，基本上消除.了低阶切削过程的振动问题。